還在袁世凱小站練兵的時候，靳雲鵬便加入了新軍，不久他被挑到炮隊隨營學堂當學生。段祺瑞當時擔任炮隊統領，兼任隨營學堂監督，所以二人有師生關係。
炮隊學堂最重數學，段祺瑞不僅自己教數學，還從海關請了一個人專門教授微積分。靳雲鵬雖然天分不高，但非常刻苦用功，數學也學得不錯，因此受到段祺瑞的重視，遂將其選為學長（相當於班長）。
就在學堂臨近畢業時，炮隊出了一個排長的缺，靳雲鵬以為自己一定可以調充排長，不料卻沒有被選上。氣急之下他抓了狂，結果被迫回家休養了一年多。靳雲鵬原有斜眼之症，人稱「靳瞎子」，自此以後，大家又送了他一個新的綽號：「靳瘋子」。
「靳瘋子」畢業後，被段祺瑞推薦至雲南的第十九鎮新軍中擔任總參議。隨著武昌起義爆發，蔡鍔等人在昆明發動起義，靳雲鵬化裝成轎夫逃回了北方。此時恰逢段祺瑞署理湖廣總督，聽說靳雲鵬北返，他的第一反應是「靳能生還，不禁狂喜」，對靳雲鵬很是欣賞和信任，這樣靳雲鵬也就順勢投奔了段祺瑞。
靳雲鵬新投段府，急於為幕主效力。在公開談判陷於僵局的情況下，他提出不如與上海的革命黨人進行秘密談判，以摸清對方真正的籌碼和底線。
徐樹錚等其他幕僚聽了靳雲鵬之策後，也表示贊成。段祺瑞於是按計而行，以廖宇春等人為密使，派遣他們前往上海接洽。
在上海，雙方經過一番討價還價，最終達成五項協議。代表段祺瑞的廖宇春同意確立共和政體，上海方面則承諾「先推覆清政府者為大總統」。1911年12月24日，廖宇春返回漢口，向段祺瑞報告了這一情況。
對達成密約，段祺瑞高興之餘又不無擔心。高興的是，以實力而論，「先推覆清政府者」可以肯定為袁世凱莫屬；擔心的是，袁世凱是否肯答應還是個未知數，畢竟他在公開場合曾一再聲稱要堅持立憲。
見段祺瑞有此擔心，廖宇春自告奮勇，表示願意再辛苦一趟，北上一探究竟。
得到段祺瑞的同意後，廖宇春隨即動身出發。他首先找的是袁克定，袁克定倒很坦白，他告訴廖宇春，關於共和之舉，袁世凱「心中已以為然，特口不能言耳」。也就是說袁世凱對共和並不排斥，只是限於身份，嘴上不能這麼講罷了。
接著廖宇春又去暗訪其他在朝的北洋將領，但這回卻遇到了障礙——馮國璋等人都不能接受南方關於共和的要求，主張繼續開戰。
還沒有問到袁世凱本人就碰了壁，廖宇春不免有些沮喪。他向靳雲鵬建議：「此事除由第一軍主動，斷難收效。」
靳雲鵬迅速在第一軍內部展開活動。有段祺瑞在背後支持，他四處聯絡，很快就有了滿意的結果，前後總計有二百多名將校贊成共和。
在第一軍內部取得一致已經沒有太大問題了。當然這還遠遠不夠，接著靳雲鵬又擬定了實現共和的三策，其中第一策是：運動親貴，由內廷降旨，自行宣布共和。
為實現第一策，繼廖宇春之後，靳雲鵬親自入京拜見袁世凱。提及共和，袁世凱既未肯定也沒否定，而是問段祺瑞的態度如何。靳雲鵬回答：「第一軍全體一致，主張共和，並議推舉宮保（袁世凱）為臨時大總統。」
袁世凱挺能演戲，他一聽之後馬上裝出吃驚的表情，對靳雲鵬說：「軍心怎麼一下就變到如此地步？」
裝完了，袁世凱羞羞答答地給靳雲鵬做了交代：「汝曹握兵權者，亦復如此，我尚何言？但使我得有面目與世人相見足矣。」
靳雲鵬明白了，敢情袁世凱既要當婊子，還想立牌坊。換句話說，只要段祺瑞能夠做得乾淨漂亮，不讓他留下篡權之名，完全可以放手去做，他也會予以積極配合。
在與袁世凱取得默契的基礎上，段祺瑞致電內閣、軍諮府、陸軍部，稱其所部已經有一個標與革命軍有瓜葛，而且這種情況其他鎮也都有，「共和思想，近來將領頗有勃勃不可遏之勢」。
外面段祺瑞造出聲勢，裡面袁世凱就可以出來說話了。1912年1月16日，他與內閣大臣聯銜向朝廷上了一道密折，建議儘快對南方提出的共和方案進行討論。
根據袁世凱的建議，隆裕太后隨後召集宗室王公御前會議。在連續幾天的密集會議中，主張退位以保全皇室的觀點雖有，卻並不佔上風，逐漸佔據上風的反而是宗室王公中的強硬派，這就是鐵良、良弼等人所組成的宗社黨。他們力主與革命軍決一死戰，關於共和的討論也在他們的堅決反對下擱置了。
看來無論段祺瑞的正面恫嚇，還是袁世凱的幕後助力，都無法使不識相的親貴們做出完全意義上的讓步。1912年1月25日，靳雲鵬密電段祺瑞：「內廷降旨，已為親貴所阻，全歸無效，請速謀第二策。」